Контрольні запитання.
Які функції виконують запобіжники?
Назвіть і поясніть основні технічні характеристики запобіжників.
З яких елементів складається запобіжник?
З якою метою у запобіжниках застосовується металургійний ефект?
Чим конструктивно відрізняються запобіжники ПР–2 і ПН–2 ?
У чому полягає суть струмообмежувального ефекту?
За рахунок яких конструктивних удосконалень запобіжники володіють струмообмежувальним ефектом?
Чим конструктивно відрізняються запобіжники ПК і ПКТ?
Поясніть принцип роботи запобіжників з автогазовим гасінням дуги.
Лабораторна робота № 7
Вивчення комлплектної трансформаторної підстанції (ктп) 10/0,4 кВ
План роботи:
Вивчити конструкцію комплектної трансформаторної підстанції КТП 10/0,4 кВ.
Вивчити електричну схему КТП 10/0,4 кВ.
Ознайомитись з принципами виконання закритих трансформаторних підстанцій.
Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи.
Електропостачання сільських споживачів напругою 0,38/0,22 кВ здійснюється від споживчих трансформаторних підстанцій – КТП 10/0,4 кВ (комплектних трансформаторних підстанцій) або ЗТП-10/0,4 кВ (закритих трансформаторних підстанцій, обладнання яких встановлюється в спеціальних приміщеннях або закритих шафах).
Найбільш поширеними є комплектні трансформаторні підстанції КТП, що складаються з високовольтного ввідного пристрою, силового трансформатора, розподільного пристрою низької напруги 0,4 кВ та струмопроводів. Потужність силового трансформатора може бути 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400. 630, 1000, 1600 і 2500 кВА.
На рис. 7.1 приведена електрична схема з’єднань КТП. В колі вищої напруги встановлений роз’єднувач QSG та запобіжники FU1. Вентильні розрядники FV1 та FV2 призначені для захисту трансформатора T від атмосферних перенапруг зі сторони високої та низької напруги. Для обліку активної електричної енергії на підстанції встановлений лічильник Wh типу СА4У, що включений через трансформатори струму TA1. Обігрів лічильника в зимовий час здійснюється за допомогою дротових резисторів R, включення яких здійснюється перемикачем SA4.
З шин напругою 0,4/0,23 кВ живлення подається на лінії напругою 0,38/0,22 кВ через автоматичні вимикачі QF1...QF3. Нульовий провід відведений від шин через струмове реле KA, яке призначене для відключення лінії при однофазних коротких замиканнях на землю. Котушки незалежних електромагнітних розчіплювачів розраховані на напругу 0,38 кВ. Одна фаза подається на котушку при включенні автоматичного вимикача, а інша – при спрацюванні струмового реле у випадку виникнення однофазного короткого замикання або проміжного реле KL при перевантаженні силового трансформатора. Струмові реле КА можуть також спрацьовувати при нерівномірному навантаженні фаз, тобто спрацьовувати хибно. Уникати хибних спрацювань цього захисту можна двома шляхами: перерозподілити більш рівномірно навантаження між фазами; збільшити струм спрацювання струмового реле КА (у цьому випадку необхідно перевірити чутливість захисту при коротких замиканнях в кінці лінії).
Захист трансформатора від перевантаження полягає в слідуючому. В нормальному режимі роботи КТП проміжне реле KL не спрацьовує, так як воно зашунтоване блокуючим перемикачем SA1, контактами теплового реле КК та своїми розмикаючими контактами. При перевантаженні трансформатора, контакти теплового реле розмикаються і проміжне реле, яке послідовно з’єднане з двома паралельними резисторами, потрапляє під лінійну напругу. Проміжне реле спрацьовує і через свої контакти відключає автоматичні вимикачі двох ліній напругою 0,38/0,22 кВ. Лінія з найбільш відповідальними споживачами залишається під напругою. При отриманні живлення проміжним реле, його розмикаючі контакти розмикаються і послідовно з обмоткою реле включається ще один резистор. Це необхідно для того, щоб довести напругу до 220 В на реле після притягування якоря. Така схема забезпечує чітку роботу реле при коливаннях напруги.
Для захисту від міжфазних коротких замикань на лініях напругою 0,38 кВ застосовуються автоматичні вимикачі з електромагнітними та тепловими розчіплювачами.
В процесі експлуатації підстанції інколи виникає необхідність контролю напруги на шинах (фази А, В і С). На підстанції розглянутого типу контроль фазної напруги здійснюється з використанням лампи HL, вольтметра, що підключається до розетки XS і пакетного перемикача SA3. Для захисту кола контрольної лампи і розетки від коротких замикань встановлюється запобіжник FU3. Лампа HL може бути також використана для освітлення приладів розподільної шафи низької напруги.
Кінцевий вимикач SA1 слугує для автоматичного відключення вимикачів ліній, при відкриванні дверей, які закривають доступ до рубильника QS. Таким чином здійснюється електричне блокування можливих помилкових відключень рубильника під навантаженням. При відкриванні дверей контакти кінцевого вимикача SA1 змінюють положення (на рис. 7.1 контакти SA1 знаходяться в положенні, що відповідає відкритим дверям).
Фідером вуличного освітлення, що комутується магнітним пускачем КМ, можна керувати вручну за допомогою перемикача SA2 або автоматично за допомогою фотореле К. Захист силового трансформатора від коротких замикань в мережі вуличного освітлення здійснюється за допомогою однополюсних автоматичних вимикачів або запобіжників FU2. Для автоматичного управління вуличним освітленням використовується фотореле ФР-2УЗ.
В комплект якого входить фоторезистор ФСК–Г1, розраховане на вмикання вуличного освітлення при освітленні 5 лк і його відключення – при 10 Лк.
З метою підвищення надійності роботи розподільних мереж 0,4кВ на підстанціях з напругою 10/0,4 кВ застосовується комбінований пристрій захисту ЗТ–0,4, який реагує на однофазні та міжфазні замикання. Захисне відключення діє також при замиканнях на землю, що дозволяє підвищити надійність та електробезпеку в мережах 0,38/0,22 кВ.
Рис. 7.1. Принципова електрична схема КТП напругою 10/0,4 кВ.
Останнім часом для електропостачання тваринницьких комплексів та інших відносно потужних та відповідальних споживачів будують закриті трансформаторні підстанції. Конструктивно виконують ЗТП з кабельними вводами та повітряними вводами. Розподільні пристрої напругою 10 кВ на ЗТП комплектують з камер КСО-272 та КСО -366, а напругою 0,38 кВ – з шаф ЩО–70. В деяких схемах на стороні високої напруги передбачені вимикачі навантаження ВНП-16 та ВНП-17, оливові вимикачі ВМП-10, ВК-10, вакуумні вимикачі ВНВ-10 та роз’єднувачі.
На рис.7.2. показана ЗТП з кабельними вводами напругою 10 кВ. В окремих приміщеннях 1 знаходяться трансформатори потужністю по 630 кВА, 4 та 5 – РП напругою 10 кВ, обладнаний камерами КСО-366, 2 – розподільні щити напругою 0,38/0.22 кВ, 3-конденсаторні батареї.
Рис. 7.2. План ЗТП напругою 10/0,4 кВ з трансформаторами потужністю до 630 кВА.
При вивченні трансформаторних підстанцій може бути використана додаткова література [1, 2 і ін.].